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1、轻量化趋势
1.1节能减排倒逼汽车轻量化
1.1.1中国汽车保有量逾2.5亿辆，能源和环境问题将更加突出
中国汽车产销量总体保持增长态势，受到国五国六政策和新能源补贴退坡的影响，和年的中国汽车产销量略有下降，年汽车产量达.8万辆，同比上升-8.1%，销量.52万辆，同比增长1.09%。
中国汽车拥有量不断上升，截至年年底，民众汽车拥有量达到2.32亿辆，私人汽车拥有量达到2.06亿辆。截至年6月，我国民众汽车拥有量达到2.5亿辆，仅次于美国。世界银行公布了年全球20个主要国家千人汽车拥有量数据，其中中国每人拥车量为辆，位列榜单第17名，可以看出，目前我国汽车渗透率低于欧美、日韩等发达国家。随着国民可支配收入的提高和城镇化的推进，我国汽车消费的刚性需求仍将保持，未来中国汽车保有量仍将增长，预计年年底将超过2.7亿辆，超越美国汽车保有量（2.5-2.6亿辆水平），跃居全球首位，由此带来的能源安全和环境问题将更加突出。
1.1.2汽车排放是大气污染重要原因，节能减排必须提上议程
燃油车尾气排放是大气污染重要源头之一，也是国家目前重点治理方向之一。年，全球机动车四项污染物初步核算为.7万吨，比起年削减2.5%。其中，一氧化碳（CO）.3万吨，碳氢化合物（HC）.1万吨，氮氧化合物（NOX）.3万吨，颗粒物（PM）50.9万吨。汽车是污染物排放量的主要贡献者，在一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）超过80%，氮氧化合物（NOX）和颗粒物（PM）超过90%。
美国健康效应研究所发布的《全球空气状况》报告显示，年全球因长期暴露于室外和室内空气污染而死于中风、心脏病、肺癌、糖尿病和慢性肺病的人数达到近万；中国是万，在全球占比24%。在全球所有健康风险因素中，空气污染位列第五，在中国空气污染在健康风险因素中位列第四。年在全球范围内，室外和室内空气污染致人均预期寿命缩短达20个月，在中国空气污染使人均预期寿命缩短23个月。在非传染性疾病中，空气污染对肺癌发病的贡献率是26%，对心脏病、中风的贡献率分别是17%、12%。这凸显了必须加速治理空气污染的重要性。
1.1.3发达国家纷纷出台燃油车禁售时间，我国改进双积分政策
多国政府已计划于21世纪中叶前禁售内燃机汽车。截至年1月，以欧盟成员国为主的共9个国家正式作出了限制或终止内燃机汽车销售与注册的承诺并通过有关法案，部分国家的发达地区也已制定了有关计划。年8月我国工信部发布《对十三届全国人大二次会议第号建议的答复》指出，未来会因地制宜、分类施策，支持有条件的地方和领域开展城市公交出租先行替代、设立燃油汽车禁行区等试点。
双积分政策改变由“正向激励”向“奖罚并行”演变。年版双积分政策明确了CAFC、NEV双积分的核算、抵偿方法，和年度NEV积分比例要求，以及对未抵偿清零负积分企业的处罚措施。年7月，工信部发布-年《乘用车企业平均燃料消耗量（CAFC）与新能源汽车（NEV）积分并行管理办法(征求意见稿)》修正案，新增-年度NEV积分比例要求，在NEV积分达标值计算过程中引入低油耗乘用车的概念，并对积分计算方法、工况标准进行了调整；年9月，工信部发布关于修改《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法（征求意见稿）》的决定（以下简称“版双积分修订征求意见稿”），将低油耗乘用车的生产量或者进口量按照其数量的0.2倍改为0.5倍计算以及调整纯电动车型能耗目标值等。
1.2新能源汽车成为轻量化的急先锋
年新能源受补贴退坡影响，下半年呈现大幅下降态势，我国新能源汽车产销分别为.2万辆和.6万辆，同比分别下降2.3%和4.0%。其中纯电动汽车生产万辆，同比增长3.4%；销售97.2万辆，同比下降1.2%；插电式混合动力汽车产销分别为22.0万辆和23.2万辆，同比分别下降22.5%和14.5%；燃料电池汽车产销分别为辆和辆，同比分别增长85.5%和79.2%。
年全球新能源汽车保有量超过万辆，较年增加了近万辆。其中，纯电动汽车保有量万辆、插电式混合动力汽车保有量万辆，分别增加了近万辆和60多万辆，增速分别为69.1%和52.4%。国际能源机构IEA预测，到年，全球新能源汽车保有量将达到1.3亿辆。
在销售方面，全球新能源汽车销售规模不断扩大，新能源汽车产业进入快速发展通道。年，新能源汽车的销量近万辆，较年增长68.2%。~年，新能源汽车销售一直保持较高增速，平均增速超过60%。全球新能源汽车销售量从年的4.9万辆增长至年的.5万辆，7年时间销量增长近40倍。
电动车续航里程短，电池成本高，成为电动车发展的制约要素。近年来国内新能源汽车行业蓬勃发展，电动车销量节节攀升。从汽车之家在售的纯电动新能源汽车统计得知，可以续航-公里的有96种车，可以续航公里以上的有77种车。
目前一般内燃机车加满油的续航里程都在公里以上，大部分的电动车续航里程在-公里左右，和内燃机汽车差距是存在的。为了增加续航里程，可以通过增加电池容量，但同时也增加整车质量，使得续航里程的改善达不到预期效果。因此光增加电池很难解决续航里程问题，必须同时降低整车质量。纯电动车的整车成本结构中，电池约占30%-50%。在相同的续航里程下，采用轻量化技术的电动车可以减少电池数量，从而大幅度降低电池成本和整车成本。
1.3轻量化成为汽车节能降耗的最主要方式
随着汽车保有量的逐年提升，汽车已经成为石油的消耗主体。因此我国为应对空气污染等问题，严格制定了乘用车燃料消耗量标准法规，对乘用车燃料消耗量及应对二氧化碳的排放提出了严格的要求。要实现节能降耗，汽车企业可以通过发展新能源汽车、调整产品结构、研发高效驱动系统、汽车轻量化等多种方式。其中，轻量化是汽车企业最易于采用并最为有效的方式。由于环保和节能要求日趋严格，汽车轻量化已成为世界汽车发展的势不可挡的趋势。《中国制造》把轻量化当成汽车产业发展的重要方向。轻量化已是汽车发展的必然需求。降低汽车自身重量可以提高整车的输出功率、降低噪声、提升操控性、可靠性，提高车速、降低油耗、减少废气排放量。研究表明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽车整备质量每减少公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。据欧洲铝业协会报告，汽车质量每降低kg，每百公里可节约0.6L燃油，减排-g的CO2。
随着电动车的产销快速上升，续航里程目前仍然是制约电动车发展的一个重要因素。除去动力电池能量和密度因素外，整车重量是影响电动车续航里程的关键因素，例如纯电动汽车整车重量若降低10kg，续驶里程则可增加2.5km。因此，新形势下电动车的发展对轻量化的需求也显得十分迫切。
2．汽车轻量化路径：材料、工艺、结构设计并行
2.1铝合金综合性价比突出，是汽车轻量化的首选材料
目前汽车轻量化使用的材料主要有：高强度钢、铝合金、镁合金和碳纤维复合材料。从减重效果看，高强度钢-铝合金-镁合金-碳纤维呈现减重效果递增的态势；从成本方面看，高强度钢-铝合金-镁合金-碳纤维呈现成本递增的态势。在汽车轻量化材料中，铝合金材料综合性价比要高于钢、镁、塑料和复合材料，无论应用技术还是运行安全性及循环再生利用都具有比较优势。铝合金应用范围广，国内外全铝汽车的快速发展，特斯拉（TESLA）ModelS系列车型中95%结构采用铝合金材料。此外，上游供应稳定，配套产业完善，铝合金零部件厂商议价能力有保障。
2.1.1高强度钢
高强度钢是指冷轧MPa、热轧MPa以上的钢。钢的强度越高，减重效果越好。相对于传统的MPa的材料,MPa级的钢种在理论上的减重潜能大约为20%，MPa的材料减重潜能会提高至30%以上。目前高强钢主要应用在汽车安全件、底盘及车身等方面。
由于高强度钢相对于其他轻量化材料使用成本更低，各大车企以及相关配套企业对第三代先进高强度钢研究及资金的投人力度越来越大。这些钢种通过调节合金成分及热处理工艺，获得比现有先进高强度钢更高的强度和延展性能，连接能力也更加高效，同时成本也低。预计到年全球汽车先进高强度钢需求量万吨，年均复合增长12%，对应市场规模亿元。
2.1.2铝合金
铝的密度是钢的1/3，质量更轻，具有较高的比强度、很好的挤压性、很强的耐腐蚀性和高度的可回收性。铝合金在汽车产品上运用，减重的同时，能实现更加的刹车性、更优的操控性、更好的驾驶舒适度和更突出的动力。铝合金型材生产工艺流程:熔铸、挤压、表面处理、深加工工。
目前铸造铝合金约占汽车用铝量的77%，可用于制造发动机零部件、壳体类零件和底盘上的其他零件；变形铝合金(锻造铝合金和铝合金板材)在车身零件及结构件的应用方面也发展较快，主要应用于发动机盖、翼子板、保险杠、车厢底板结构件、热交换器、车轮以及车身骨架等。汽车车身用铝合金材料主要包括：铜元素含量最高、硬度也较高的0系；主含镁元素，又称“镁铝合金”的0系；镁硅含量高、抗腐蚀和抗氧化性能好的0系；镁锌铜含量高、可热处理合金、有良好的耐磨性和焊接性的系。汽车车身的不同受力部位会采用不同系列型号的板材、型材、管材及高性能铸铝等铝合金材料。
中国乘用车单车用铝量距离发达国家仍有一定距离。预计到年，我国乘用车平均单车用铝量将达kg，年平均复合增速达15%。预计年我国汽车用铝量需求为万吨，按照车用铝合金4万元/吨市场价计算，市场空间可达2亿元。-年CAGR为12%，其中SUV和新能源汽车将是汽车用铝成长最快的领域。
2.1.3镁合金
镁合金是目前商用的最轻的金属结构材料。镁的密度只有1.8g/cm3，是铝的2/3，钢的2/9，采用镁合金可在使用铝合金的基础上再减轻15%-20%。镁合金具有优良的导电性、导热性、电磁屏蔽性能、高的比度、减震性、加工工艺性能、易回收和有利于环保。现阶段62%的镁合金制品应用在汽车产业上，镁合金在汽车上的应用主要集中于车身、发动机和内饰三大部分。镁合金在汽车上应用的零部件有多种，主要分为壳类和架类两类零件。
北美、欧洲、日本等地汽车用镁持续增长，我国成长空间大。年北美地区单车用镁量已达到3.8kg，使用和研发中的镁合金零部件达多种；日本单车用镁量高达9.3kg，越来越多的在汽车的变速杆、座椅架等部位采用镁合金材料；欧洲车用镁合金铸件的使用量以年均25%的速度增长，奔驰、通用、宝马的部分车型，镁合金用量已超过20kg。相比而言，我国年单车用镁量约为1.5kg。预计年国内单车用镁量目标为10kg，汽车业对镁合金的需求量将达到33.1万吨。
2.1.4碳纤维复合材料
碳纤维是有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的，一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。碳纤维是一种高强度、高模量的高性能纤维材料，不仅具有碳材料强抗拉力的特性，还兼具纤维软加工性，与传统材料相比，碳纤维密度不到钢的1/5，强度是钢的8倍。碳纤维还对一般的有机溶剂、酸、碱具有良好的耐腐蚀性，具有很好的润滑性，摩擦系数小，导电性好，不存在生锈问题。
碳纤维复合材料（CFRP）在汽车中可应用于车身、底盘、车顶、车门、头盖、引擎盖、尾翼、压尾翼、中控台、装饰条、传动轴、板簧、构架、刹车片、内饰和外饰配件等系统。宝马i8车型使用符合材料模块化设计，全碳纤维的座舱（LifeDrive架构），类似F1赛车的设计，整车重量仅千克。
碳纤维复合材料在汽车上应用不但能满足轻量化的需求，还能提升安全性能，实现更好的驾驶性能，更低的组装耗费和更好的碰撞安全性。碳纤维复材的总体需求量将不断上升，预计到年，碳纤维复材的需求量可以达到约20万吨的左右。
2.2制造工艺
一、激光拼焊（TWB）及不等厚度轧制板（VRB）
激光拼焊技术：将不同厚度、不同材质、不同强度、不同冲压性能和不同表面处理状况的板坯拼焊在一起，再进行冲压成形。采用拼焊制造的结构件有车身侧框架、车门内板、风挡玻璃框架/前风挡框、轮罩板、地板、中间支柱等。目前，几乎所有知名汽车制造商都采用了激光拼焊技术。2.不等厚度轧制板：变厚板式轧钢机通过柔性轧制工艺生产的金属薄板，即在钢板轧制过程中，通过计算机实时控制和调整轧辊的间距，以获得沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板料。
二、内高压成形（液压成形）制造技术
管件液压成形是将管坯放入模具内，利用高压液体充入管坯空腔，同时辅以轴压补料，使其直径胀大至贴靠凹模的成形过程。液压成形适用于汽车领域的沿构件轴线变化的圆形、矩形截面或各种异形截面空心构件。与传统冲压焊接工艺相比，液压成形技术具有成形精度高、可节约材料、减少成形件数量和后续机械加工与焊接量、提高成形件的强度与刚度、减少模具数量、降低生产成本等优点。液压成形在底盘部件中应用较多，如前副车架主管、扭力梁、控制臂等，车身结构件主要应用于A、B柱等件。
三、超高强度钢热冲压成形技术
热成形技术通过热处理和高温成形相结合的方式来实现零件的高强度。热成形技术适用于对舒适性、强度和安全性要求高的零件，典型的热冲压零件有前、后门左右防撞杆（梁），前后保险杠横梁，A柱、B柱、C柱加强板，地板中通道和车顶加强梁等。
四、辊压成形技术
辊压成形工艺通过顺序配置的多到次成形轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面的型材。辊压成形的优势在于能够加工其他工艺无法实现的复杂形状。一般，辊压成形为等截面零件，近年来开始开发三维变截面辊压成形技术。其优势是合理设计型材的几何断面，提高承载能力，减轻零件质量。辊压成形因其成本低和效率高而得到重视，凯迪拉克ATS地板有8件采用超高强度钢辊压成形，奔驰新Ｂ级车地板有多个零件采用辊压成形，材料利用率在90%以上。
五、高压铸造成型技术
高压铝合金铸造件的优势在于其可高效率生产集成设计复杂薄壁构件的能力。除动力传动系统壳体构件和发动机缸体，奔驰新SL大量应用铝合金高压铸造技术，零部件数量大大减少。其中，A柱由两个铸造件构成，替代了原来的13个构件。前悬架固定座整合了7个构件，B柱内板整合了11个构件，后纵梁整合了22个构件，前防火墙整合了6个构件。
六、低（差）压铸造成型技术
低（差）压铝合金铸造件的优势主要在于获得较高工艺品质的同时，可以生产一体化设计的中空、薄壁、复杂构件。除车轮和缸盖外，主要用于汽车悬架系统、转向系统、行驶系统的轻量化构件生产，迄今已在国外高端汽车的上述系统的铝合金构件生产上得到批量应用，达到了极好的轻量化和提高车辆驾乘性能的效果。在国内，除车轮、缸盖外，底盘和悬架系统其他方面的应用较少。
七、汽车轻量化连接技术
汽车轻量化连接技术包括激光焊接、搅拌摩擦焊、锁铆技术、自锁铆、热熔自攻螺钉以及胶粘连接等技术，通过上述先进连接技术将轻量化构件连接成零部件总成或车身，以达到较好的刚度和结构强度。
2.3结构设计
车身结构轻量化也就是结构优化设计，即通过采用先进的优化设计方法和技术手段，在满足车身强度、刚度、模态、碰撞安全性、疲劳寿命、NVH（振动噪声）、车身结构可制造性、生产成本等诸多方面的性能要求，以及相关的法律、法规、标准的前提下，通过优化车身结构参数，提高材料的利用率，去除零部件冗余部分，同时又使部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以减轻重量，实现轻量化。结构轻量化，根据设计变量及优化问题类型的不同，可分为拓扑优化、尺寸优化、形状优化、形貌优化四种。
拓扑优化：包括连续体结构拓扑优化和离散体结构拓扑优化，前者是从总成的角度，找到有效载荷传递路径、最佳材料分布，提高整体结构性能和结构设计效率；后者是从零部件的角度，局部拓扑，优化材料布局，如开孔数量、大小、位置等。
尺寸优化：以零部件尺寸参数为设计变量，如板材厚度、截面面积等，寻找最优设计参数的组合。尺寸优化的方法主要是灵敏度分析，设计变量可包括弯曲刚度、扭转刚度、模态等，通过确定在设计变量中哪个部分对结构响应最为敏感，进而获得最佳的设计参数和最关心部位的灵敏度系数，再相应的进行减薄和加厚处理。
形状优化：在不改变现有拓扑模式下，以零部件的几何外形作为设计变量进行优化。如：在CAE的应力分析中，找到应力集中点，通过形状优化，起到提升零部件强度的作用。
形貌优化：以加强筋、凹凸结构的形状、位置和数量等为变量，在不显著增加质量的条件下，改善钣金结构件的刚度及模态等。如：开闭件的内板通过形貌优化，在不增加重量的情况下，实现性能的达标。
3.各国轻量化路线各有侧重
3.1美国汽车轻量化路线，以材料进步为驱动
美国汽车轻量化路线，分三步走，以材料进步为驱动，综合衡量材料成本、性能、可回收性及用量。25年高强度钢拉伸强度1-0MPa，密度下降5%，模量增加10%；铝合金机械性能提升40%，成本降低25%，高性能铝循环利用50%；镁合金成本下降至与铝相当，可用性提升2倍，消除异种材料电化学腐蚀；钛合金、镍合金成本降低50%，成本是不锈钢2倍；碳纤维占车重5%，单价5美元/磅，刚度提升30%，25%可再生，碳足迹降25%。-年高强度钢拉伸强度2-0MPa，密度下降10%，模量增加20%；铝合金机械性能提升%，成本降低40%，高性能铝循环利用%；镁合金成本与钢相当，可用性提升4倍，采取通用的一步式预处理；钛合金、镍合金成本降低至铝合金水平，成本是不锈钢1.5倍；碳纤维占车重15-25%，单价2.5美元/磅，刚度与铝材相当，50%可再生，碳足迹降75%。美国的轻量化路线以材料降本与性能优化贯穿其中，美国汽车零部件制造的特点是综合考虑不同材料的性价比在汽车的不同部位得到应用。
3.2欧洲汽车轻量化路线，瞄准多材料应用技术
欧洲汽车轻量化路线，以先进的钢铁材料、轻金属镁铝、碳纤维强化复合材料三类先进轻量化材料应用为出发点，目标瞄准多材料应用技术。欧洲汽车轻量化的发展路径以创新为驱动，围绕先进的材料技术，新的模块化构造，先进的功能集成，可负担性和成本效应性，多材料连接，多材料模拟，多材料在循环。材料的开发与应用过程包括：设计概念，应用材料技术，建模与模拟，材料加工技术，零件生产，可制造性和成本分析，试验和验证，LC分析与EL评价。欧洲的汽车轻量化路线充分结合材料特性与成本、制造工艺和结构设计，多层次多角度协调实现轻量化的目标。
3.3日本汽车轻量化路线，材料和工艺实用化
日本汽车轻量化路线，以材料和工艺的基础研究突破为实用化出发点，材料进步驱动轻量化。钢铁以高刚度钢铁材料、纳米纤维材料为基础性研究，以蜂窝结构材料为根源研究，以高延展性高强度钢、各向异性控制、高冲压成形性钢板进行突破性研究，开发出高强度高韧性非调质钢。铝以高强度高延展性铝合金为基础性研究，以铝合金的刚强性化为根源研究，以多孔铝复合结构材料、线束的铝制化进行突破性研究，实现冲压成形技术改良、挤出异型材利用。镁以高强度冷轧成型板材合金设计技术、高性能型材的高速挤出技术为基础性研究，以铸造材料组织微细化技术为根源研究，以大型材高性能表面处理进行突破性研究，实现铸造材料的生产性创新技术。复合材料以透明DLC技术、SP处理纳米粒子和成绩书为基础性研究，实现SP处理纳米粒子表面改进技术。加工技术以伺服冲压机利用技术、板锻件为基础性研究，以净成形技术、智能热冲压为根源研究，以CFRP成形、镁冷冲压成型技术进行突破性研究，开发出中空材料的成形技术、高强度钢的成形技术。连接不同材料技术经过基础性和根源突破性研究，确立了金属/高分子/C-FRP三维形状连接体创新技术。年以来，日系整车厂商也相继提出轻量化目标，本田对主要车型设定减重目标，三菱各车型平均减重10%，马自达连续两个5年实现投放车型减重kg，尼桑年后车型减重15%，丰田年全部车型平均减重5-10%。预计自开始，年、年、年分别实现轻量化比率1/4、1/3、1/2。
3.4中国汽车轻量化路线，材料-设计-工艺协同发展
国内汽车轻量化的出发点始于高强度钢、铝、复合材料等新材料的应用与开发，通过材料、设计、工艺三个方面共同作用实现减重三步走的目标。根据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》，中国汽车轻量化自年到年实现减重18%，适量应用铝、镁合金及碳纤维增强复合材料，根据材料特性和性能要求进行优化设计，工艺以冷成形为主，热成形、辊压成形、激光拼焊为辅；到年实现减重30%，扩大铝、镁合金与碳纤维增强复合材料在车身上的应用，采用结构-材料-性能一体化轻量化多目标协同优化设计，工艺以热成形、温成形、内高压成形为主，挤压成形、弯曲成形及热固性纤维材料成形为辅；到年以纤维复合材料为主、轻合金和高强度钢为辅，结合制造工艺和成本控制要求进行集成化设计，以热塑性纤维材料成形及挤压成形、弯曲成形为主，温成形、热成形为辅。在政策的驱动，对轻量化的迫切需求下，铝合金压铸市场容量有望扩大，有较强材料制备、设计能力并且掌握先进工艺的铝合金压铸企业发展潜力大。
4.铝合金压铸市场是优质赛道
4.1车用铝合金市场情况（欧洲vs中国）
4.1.1受益新能源汽车用铝量增长，欧洲汽车铝合金市场稳步增长
根据汽车研究机构Duckerfrontier发布的欧洲乘用车用铝量报告，年欧盟乘用车产量万辆，预计欧洲汽车产量将稳步增长，年至年的年复合增长率为1.54%。年小型车（如大众高尔夫、福特福克斯等）在乘用车产量中占比最大达43%，预计到年，细分市场仍保持当前的态势，微型车市场的增长将更为强劲，而普通型车市场的增长将有所放缓。
年欧洲电动乘用车产量38.3万辆，预计电动乘用车（BEV和PHEV）的产量将迅速增加，年将达到万辆，年到年的年均增长率将超过30%。年BEV纯电动车与PHEV混合式电动车产量分别为18万辆和20万辆。与PHEV混合动力相比，预计BEV纯电动车型产量将呈现更强劲的增长，年产量达万辆，年均增幅为42.6%。
年欧洲乘用车单车平均用铝量约kg，整个乘用车市场（包括电动汽车）的铝总用量估算为.9万吨，其中铝铸件占比最大约为65%。预计年欧洲平均每辆乘用车的铝用量将比年增加约20kg，欧洲乘用车铝合金总用量将达到.5万吨，铝铸件仍是主要的应用产品。
年，小型车占乘用车铝总需求量的份额比例最大达36%，合计铝用量.5万吨。大型乘用车的单车平均用铝量最高，达kg/辆。预计年各种类型车的单车平均用铝量均有所增长，平均单车用铝量从年的.2kg上升至.8kg。
乘用车各部件系统中发动机、车轮、变速器、底盘、热传输的用铝需求量较大，分别为70.2、64.2、32.3、31.4、31万吨，发动机和车轮的用铝量占据汽车总用铝的45%。随着电动汽车产量的加速，电池箱和电动机外壳的平均用铝量将快速增长。
到年，电气化组件将是主要的增长领域，电池箱和车身将成为用铝量平均增长的最大受益者。其中，电池箱的用铝量占未来铝用量平均增量的近2/3。传统动力系统部件的铝需求将会下降。按照部件成形工艺划分的用铝量，铸铝部件一直占铝总用量的大部分份额。至年，铝型材和薄板将获取更多市场份额，这主要是来自电气系统铝部件和车身铝部件需求的增加。
BEV电动车型铝用量明显高于ICE燃油车型，这主要是由于BEV车的电池箱使用了铝材。总的来说，车辆级别越大，BEV和ICE车型的用铝量差异就越大。在PHEV车型中使用的大型动力电池，以及在PHEV车型中使用的双动力系统组件，是驱动汽车用铝增长的强大动力。电动汽车的增长将进一步提高每辆汽车的平均用铝量。
4.1.2汽车轻量化需求驱动，中国汽车铝合金市场前景广阔
年中国汽车总产量万辆，-年由于整体经济增速放缓，车市遇冷，产量分别为和万辆，同比分别下滑4.16%和7.51%。根据国际铝业协会发布的《中国汽车工业用铝量评估报告（）》，研究对象为乘用车、货车、客车和特种车，年汽车行业用铝量为万吨，年汽车行业用铝量同比下滑2.56%至万吨，下滑幅度小于汽车产量变化。年至年汽车行业平均单车用铝量由kg上升至kg。预测年中国汽车行业用铝量将达万吨，年复合增长率为9%。
年和年中国乘用车产量分别为2和万辆，同比分别下滑4.84%和10.23%。年至年乘用车铝消费量从万吨下降至万吨，同比下滑3.6%。乘用车单车平均用铝量从kg上升至kg，主要原因是年新能源汽车产量显著增加，其中纯电动汽车需求强劲。
年车市不景气的情况下，新能源汽车产量强势增长至万辆，同比上升80.36%，年新能源汽车补贴退坡叠加经济不景气，新能源汽车产量增速放缓上升至万辆，同比上升2.04%。新能源汽车中BEV纯电动车增长势头强劲，年产量在新能源汽车中占比达80%。预计至年，新能源乘用车产量将上升至万辆，复合增长率22%，BEV纯电动汽车产量将上升至万辆，复合增长率达23%。
至年中国新能源汽车用铝量从7.5万吨上升至14.6万吨，同比增长95%。在政府制定的节能减排目标的推动下，中国新能源汽车行业的前景乐观，预计到年，中国新能源汽车行业使用铝的比例将从目前占铝消费总量的3.8%升至29.4%。年，新能源汽车的平均铝消耗量估计为.5千克（纯电动汽车.4千克，混合动力汽车为.6千克）。预测到年新能源汽车单车用铝量将超过千克，纯电动汽车单车用铝量将达到.5千克。
年，中国生产了万辆燃油车，比年下降8.6%。据统计，年燃油车生产消耗了万吨铝，平均单车用铝量为.7kg。鉴于政府对新能源汽车的明确鼓励措施，中国燃油车行业的前景不被看好，预测未来10年，中国的燃油车产量将保持在或接近年的水平。预计到年，由于铝的使用量增加以及实现轻量化的需要，燃油车的铝总消费量将稳步增长，并由目前的万吨增至万吨。此外，其他车辆消耗的铝总量为万吨，包括公共汽车、货车、特种车和两轮、三轮自行车。年按单车消费铝量计算，新能源客车行业铝消耗量大，预计每辆客车消耗铝kg。PHEV汽车、BEV汽车和ICE汽车的单车铝消耗量分别为.6kg、.4kg和.7kg，与美国、日本等发达国家相比，中国汽车铝的用量还有较大差距。
据CM调查，年铝铸件的消费量约为万吨，占总消费量的75%。CM预测，随着纯电动汽车（BEV）在未来的市场份额越来越大，铸件的份额将会下降，而主要用于制造电池外壳和车身板的轧制产品份额将会增加。
4.2国内铝合金精密压铸件企业异同
国内主要从事汽车铝合金精密压铸件业务的上市公司有广东鸿图、鸿特精密（现：派生科技）、旭升股份、爱柯迪和文灿股份。各公司在行业中有各自擅长的领域，广东鸿图主要做中大件包括动力总成系统、传动系统和新能源汽车的结构件。鸿特精密的主要产品是应用于汽车发动机、变速箱及底盘制造的铝合金精密压铸件及其总成。旭升股份凭借模具上的优势，拿到了特斯拉的订单，因此在新能源汽车方面份额占据绝对优势，拓展业务至锻造领域体现了其差异化战略。爱柯迪的产品以中小件为主，覆盖雨刷系统、转向系统、发动机系统、传动系统等，主要客户是一级供应商，变速箱和拨叉的份额排名第一。文灿股份早期做中小零部件，专注于发动机系统、变速箱系统、底盘系统、制动系统和车身结构件，与大众、特斯拉、奔驰等整车厂商和一级供应商合作。汽车行业铝合金结构件品类多，产品各具特点，因此铝合金压铸行业是分散的。
汽车铝压铸行业属于资金密集型行业，熔炼设备、压铸设备、模具生产设备、机加工设备、精密检测设备购置费用高，尤其是生产高端精密零部件。为了保证产品的精度、强度、可加工性等技术指标达到较高的水平，企业需要投入高端的加工设备，需要更多的资金投入，对行业内企业的资金实力提出了较高的要求。铝合金压铸件的定制化特点决定企业需要较强模具设计与制造能力，以满足下游客户的需求，爱柯迪和文灿股份年被中国铸造协会评选为“中国压铸模具生产企业综合实力20强”，彰显了公司的模具自制能力。由于人工成本日益上升，行业呈现出智能化及无人化生产趋势，旭升股份、爱柯迪、派生科技正在积极打造“数字化车间”，布局智能制造。
铝合金压铸行业亦是技术密集型产业，生产过程中的零件设计、模具制造、压铸、精密加工、工艺优化等各环节均需要长期的技术积累。铝合金压铸企业研发支出呈现逐年上升趋势，年前三季度五家企业的研发费用占比均高于4%。汽车类产品系压铸件中的高端产品，对于研发能力的要求较高，主要体现在汽车类压铸件形状复杂、材料性能和精度要求很高，特别是汽车零件壁厚不均匀、结构尺寸较大，给成型和加工带来了更大的难度。零件的材料性能取决于材料的成分和熔炼的水平，而零件的形状和精度必须通过相应的精密模具进行压铸成型和精密的数控加工完成，需要精密模具设计制造和机械加工技术相结合。随着下游行业的快速发展，整车制造企业及零部件供应商对汽车零部件的技术含量、可靠性、精度和节能环保等要求越来越高，零部件生产企业将面临较大的技术创新和产品升级压力。
年国内铝合金压铸企业中广东鸿图和爱柯迪营业收入位于前列，分别为35.44亿元和25.07亿元。旭升股份、爱柯迪、文灿股份、广东鸿图、派生科技5家公司年的压铸业务的毛利率均超过21%，其中旭升股份毛利率达41.59%优势显著，主要原因是特斯拉订单份额高，相关产品毛利率高于同业；爱柯迪毛利率为33.47%主要原因是具备较强的境外配套供应能力，且境外毛利率一直高于境内水平。旭升股份和爱柯迪的净利率高于其他三家公司，分别为26.81%和18.93%，说明其费用管控能力强。
从五家企业国内外销售占比来看，旭升股份、爱柯迪、文灿股份国外销售占比较大，分别为79.46%、65.95%和36.79%；结合毛利率来看，国外客户配套产品的毛利率整体高于国内客户，这也解释了此三家企业毛利率水平较其他两家更高的原因。旭升股份受益于为特斯拉ModelS/X，Model3提供驱动单元壳体、散热器壳体等零部件，其中ModelS/X的配套价值在3-0元，Model3配套价值在0元左右。爱柯迪在墨西哥注册成立子公司IKDFAEZA，启动建立以北美市场为中心的海外生产基地，利用先进的生产工艺和高效制造能力的优势，减少物流成本，缩短客户服务半径，提升客户黏度；业务均衡覆盖美洲、欧洲以及亚洲的汽车工业发达地区，全球化市场布局提升了公司抵抗市场波动风险的能力。文灿股份先后成为采埃孚天合（ZFTRW）、威伯科（WABCO）、格特拉克（GETRAG）等一级零部件供应商和特斯拉（TESLA）、大众等整车厂商的全球供应商，收购法国百炼集团为文灿全球化生产、销售、供应体系发展提供了机遇。
客户的实力及订单份额将影响铝合金压铸企业的业绩，从前五大客户销售收入看，广东鸿图和爱柯迪领先于其他三家企业，分别为20.73亿元和15.49亿元。从前五大客户的集中度来看，旭升股份、爱柯迪、文灿股份前五大客户占比较大，分别为73.75%、61.78%和44.1%。
-年5家可比公司的应收账款周转率均在3次以上且水平相当，应收账款账龄均较短，基本在1年以内。合作客户中国内外知名的汽车整车厂商、汽车一级零部件供应商的资金实力较强、信誉良好，应收账款不能收回的可能性较小。同期5家公司的存货周转率平均水平维持在5次，文灿股份的存货周转率明显高于其他公司，体现了公司较强的存货管理能力和营运能力。
根据p=净利率/固定资产计算出行业平均值约为为30%，即1单位固定资产可带来0.3单位的净利率。5家可比公司中旭升股份和爱柯迪资产相对较轻，主要原因是产能扩充使得两家公司获得较高的利润增长；广东鸿图和文灿资产相对较重。旭升股份、文灿股份、爱柯迪的产能利用率基本都在80%以上，均处于合理水平，一部分原因是为客户额外的订单预留了10%-20%的产能，爱柯迪的产能利用率领先其他两家公司，说明公司设备利用率高。
综合以上分析，整合得到铝合金压铸企业综合对比表，企业的发展潜力主要看以下4点：（1）产品：细分产品的市占率和增长潜力，提前布局新能源领域，电池箱和车身结构件增长潜力较大，旭升股份、文灿股份、广东鸿图在新能源领域具备先发优势；（2）工艺：持续的研发投入，先进的工艺技术能够帮助企业获得优质客户订单，与时俱进适应轻量化的发展需求，旭升股份拓展铝锻件领域，文灿股份收购百炼集团整合重力铸造工艺体现了技术布局的前瞻性；（3）客户：合作优质客户，彰显公司产品技术、质量的优越性，有利于提高品牌知名度，客户的强势发展为企业带来更优的业绩，旭升股份受益特斯拉，爱柯迪合作法雷奥、博世等全球知名一级供应商，文灿股份合作大众、威伯科、特斯拉等全球知名整车厂商与一级供应商；（4）盈利：营业收入、毛利率和净利率指标体现了公司持续发展的后劲。
5.车用铝合金市场预测
5.1市场容量预测
年中国汽车工业将消耗万吨铝，其中72％被乘用车消耗。预测到年，铝的总消费量将以8.9％的复合年增长率增长，并达到3万吨。包括乘用车，公共汽车和电动自行车在内的新能源汽车将占总铝消费量的34％，即万吨。
乘用车是铝的主要市场领域，年估计消耗量为万吨，占总量的74％。由于中国经济放缓，年乘用车总产量下降6.6％，导致3.6％乘用车的铝用量下降。但是，新能源乘用车的产量大幅增加年增长了75％，主要是由于对电动汽车的强劲需求。中国新能源汽车的铝消费量增长了96％，从年的5.64吨增长到年的9.89吨。在政府强制性的节能政策和排放支持下减排目标，看好新能源汽车行业的前景，预测该新能源汽车铝的使用比例将从目前的3.8％增长到年的29.4％。
再生铝主要用于制造发动机、变速箱和其他小型铸件。由于对质量的更高要求，车轮主要由一次铸造制成。受燃油汽车产量下降的影响，预测汽车行业使用的再生铝的比例将从年的53％下降到年的38％。随着产量的增加，预计新能源汽车中再生铝使用量将会增加，主要用于底盘和悬架以及传动系统中。在年，估计汽车和摩托车行业总共使用万吨的再生铝，占二次金属总产量的32％。随着未来铝用量的增长，预测年回收铝的用量将增加到万吨，约占总产量的35％。
受我国新型冠型病毒的影响，基于年汽车比较低迷的行情，预计我国单车消耗不同类型的铝合金保持年同样的增长。预测年到年单车用铝量从kg到kg，年均复合增速为5.24%；年到年铝铸件从86kg到kg，年均复合增速为3.23%，铝铸件占比的年均复合增速为-1.91%。
根据国际铝业协会预测的新车产量（含：乘用车、货车、客车和特种车）、总铝用量、铝制压铸件占比，假设铝合金单价4万元/吨，计算出年单车用铝量为kg，汽车铝制压铸件市场容量为0.81亿元。预计年单车用铝量达到.35kg，对应的压铸件占比为61%，铝制压铸件市场容量为.97亿元，年复合增长率7%。
5.2市场集中度
从全球范围而言，压铸行业是充分竞争的行业。发达国家的压铸企业经营历史长，单个企业的规模较大，专业化程度较高，在技术、装备和客户资源等方面具有较强优势。国际上具有代表性的汽车压铸件生产企业主要有墨西哥NEMAK、日本RYOBI株式会社、瑞士DGS公司等。
目前国内压铸行业的集中度较低，我国现有压铸企业暨压铸相关联企业约有12,余家，其中生产压铸件的企业约占70%以上，企业主要分布在广东、江苏、重庆等地，规模大、专业化的企业大部分集中在珠江三角洲和长江三角洲地区，且大型压铸企业占比仅为10%左右。国内主要的汽车精密压铸件生产厂商有广东鸿图、鸿特精密、爱柯迪、旭升股份、文灿股份等。
全球领先铝合金压铸企业主要集中在欧美日等汽车发达工业国家。国际上规模领先的企业包括有：墨西哥NEMAK（诺玛科），日本RYOBI（利优比），日本AHRESTY（阿雷斯提），瑞士GEORGFISHER（费歇尔），DSG，德国PIERBURG等公司。财年，NEMAK销售收入折合人民币亿元，RYOBI销售收入折合人民币亿元，GEORGFISHER压铸业务销售收入折合人民币亿元，AHRESTY销售收入折合人民币80亿元。
全球铝合金压铸市场集中度较高，龙头企业的市场份额高于中国企业。根据我们的测算，年全球汽车用铝合金市场规模约亿人民币。NEMAK、RYOBI、GEORGFISHER、AHRESTY四家企业的市场份额分别为8.24%、6.50%、2.78%、2.09%。
国内单个企业市场份额较低，各有各的特色和市场。年广东鸿图、爱柯迪、文灿股份、派生科技、旭升股份五家企业的营业收入分别为35.44亿元、25.07亿元、16.20亿元、14.75亿元、10.96亿元。根据我们的测算，年中国汽车用铝合金压铸市场规模约1亿人民币。广东鸿图、爱柯迪、文灿股份、派生科技、旭升股份五家企业的市场份额分别为3.28%、2.32%、1.50%、1.36%、1.01%。
国内铝合金压铸企业具有全球竞争力。根据《ModernCasting》，-年，全球全球铸铝合金铁件产量从7万吨增长至万吨，年复合增长8.35%。同期，中国铸铝合金铁件产量从万吨增长至万吨，年复合增长9.78%。年中国铸铝合金铁件产量在全球占比为38.27%，位居全球第一位，超过第二至六位的总和。
国内铝合金压铸企业毛利率普遍高于高外同行，我们认为有以下几方面的因素：1）天时：新能源汽车崛起大潮，相应供应商体系重构。中国市场是全球最大的新能源汽车市场，占全球新能源汽车产销量的一半。2）地利：中国为主要第一大原料产地，采购成本低。中国长三角地区和珠三角地区，是汽车零部件原料和配套最为成熟的区域；3）人和：工程师红利。得益于工程师红利，铝合金压铸企业的人工成本低于欧洲、北美等国外发达国家，而效率高于拉美、东南亚等发展中国家。
综上所述国内铝合金压铸行业的市场集中度较低，分散程度高，毛利率和净利率具备优势，存在较大的市场空间和发展潜力。参照福耀玻璃、敏实集团、华域内饰等汽车零部件制造业龙头的发展路径和特点，国内铝合金压铸企业要提高市场份额、提升核心竞争力有以下重点和难点：
提升业务专注度：福耀玻璃来自汽车玻璃业务的收入在总营收中占比高达95%，通过专注将玻璃做到极致，带来规模效应和品牌效应。汽车铝合金压铸领域涉及的品类多，产品特点以及非标准化生产决定了行业的分散性，因此企业想要抢占市场份额的突破口是将擅长领域做到极致，提升效率，做出规模效应。
降低生产成本：华域内饰市占率排名第一，公司有较强的成本控制能力：（1）优化生产线，提高生产效率；（2）提升自动化设备，改善增强未来的成本控制能力，缓解工资成本上升的问题；（3）工厂布局合理，临近整车厂建设生产基地，有助于节约运输费用；（4）使用垂直整合商业模式，通过整合上游生产链降低原材料采购成本。
全球化布局：敏实集团从7年开始海外业务，先后在泰国、墨西哥等国家建立工厂，先后收购美国和德国的企业。从在中国给客户配套，延伸到在欧美国家以及在新兴市场给主机厂做全球配套。全球化布局常见的模式是收购并购，在业务整合、企业经营、公司治理、人力资源规范管理、财务成本管理等方面存在难度。
增大资本投入：铝合金压铸行业资本投入大，投资回报期长，需要持续进行研发投入，巩固产品质量，保证技术领先。熔炼设备、压铸设备、模具生产设备、机加工设备、精密检测设备购置费用高，尤其是生产高端精密零部件，为了保证产品的精度、强度、可加工性等技术指标达到较高的水平，需要高端的进口加工设备，价值较高，需要更多的资金投入，对行业内企业的资金实力提出了较高的要求。作为汽车零部件供应商的汽车铝合金压铸企业需具备较强的材料开发与制备技术、压铸技术，甚至是产品方案设计、模具设计与制造能力，才能满足整车厂商和上一级零部件供应商对产品的质量要求。
合作优质客户：汽车行业对产品的质量、性能和安全具有很高的标准和要求，汽车零部件供应商在进入整车厂商或上一级零部件供应商的采购体系前须履行严格的资格认证程序，而这一过程往往需要耗费合作双方巨大的时间和经济成本，因此一旦双方确立供应关系，其合作关系一般比较稳定。客户的粘性增大了企业开拓新客户新订单的难度。
6.重点个股推荐
6.1爱柯迪（933.SH）投资要点
6.2旭升股份（.SH）投资要点
6.3文灿股份（.SH）投资要点
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（报告来源：广证恒生）
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